МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
№ 6
ДОСЛІДЖЕННЯ КРЕМНІЄВОГО
СТАБІЛІТРОНА
Мета роботи – дослідити вольт-амперну характеристику та визначити параметри кремнієвого стабілітрона.
Теоретичні відомості
Cтабілітрони (опорні діоди) – це кремнієві площинні напівпровідникові діоди, які виготовлені за спеціальною технологією. При зміщенні їх у прямому напрямку вони мають вольт-амперну характеристику звичайних площинних кремнієвих діодів. При зміщенні стабілітрона в зворотному напрямку при певному значенні напруги виникає електричний пробій n-p переходу. Робочою ділянкою кремнієвих стабілітронів є ділянка електричного
Основні параметри кремнієвих стабілітронів:
Номінальна напруга стабілізації при певному значенні струму стабілізації , знаходиться в межах
Струм стабілізації:
номінальний ( , переважно складає (0,01(1) А;
мінімальний ( , знаходиться в межах (0,25(50) мА;
максимальний ( , переважно складає (0,02(1,5) А.
Динамічний (диференціальний) опір, який характеризує ступінь стабільності напруги стабілізації при зміні струму стабілізації. У залежності від потужності стабілітрона складає rд ( (0,6 ( 3000) Ом
Температурний коефіцієнт напруги (ТКН) ( це відносна зміна напруги стабілізації до абсолютного приросту температури, знаходиться в межах
Максимально допустима потужність, яка розсіюється на стабілітроні, переважно складає (0,3 ( 5) Вт.
Часова нестабільність напруги стабілізації, в залежності від типу стабілітрона і часового інтервалу, знаходиться в межах ( (5 ( 0,001) % .
Розкид напруги стабілізації, знаходиться в межах ( (5 ( 20) %.
Кремнієві стабілітрони переважно застосовуються для стабілізації постійної напруги в якості еталонного (опорного) джерела напруги, а також для формування імпульсних сигналів різної форми і обмеження значення їх амплітуди.
СХЕМА ДЛЯ ДОСЛІДЖЕННЯ, НЕОБХІДНІ ПРИЛАДИ ТА ДЕТАЛІ
Схема для дослідження кремнієвого стабілітрона зображена на рис.1. Елементи схеми і вимірювальні прилади підбирають залежно від типу досліджуваного приладу.
Рис.1. Схема для дослідження кремнієвого стабілітрона
ВИКОНАННЯ РОБОТИ
План роботи:
Складання та випробування схеми.
Знаття вольт-амперної характеристики I=f(U).
Побудова вольт-амперної характеристики кремнієвого стабілітрона.
Визначення основних параметрів стабілітрона: номінальної напруги стабілізації Uст. ном ; мінімального струму стабілізації Iст. мін ; динамічного опору rд .
Зняття вольт-амперної характеристики
Стабілітрон типу КС153А
Пряме ввімкнення
U, В
0,6
0,625
0,639
0,659
0,679
I, мА
0,2
0,4
0,6
0,8
1
Зворотнє ввімкнення
U, В
5,42
6,1
6,19
6,41
6,48
6,51
6,53
6,54
6,55
6,4
I, мА
0
0,4
0,8
2,4
4
4,8
6,8
8,8
10
2
Стабілітрон типу Д814Г
Пряме ввімкнення
U, В
0,631
0,653
0,668
0,676
0,684
I, мА
0,2
0,4
0,6
0,8
1
Зворотнє ввімкнення
U, В
1,5
10,89
10,91
11,2
11,28
11,38
11,4
11,41
11,43
I, мА
0
1,2
1,6
2,4
4,8
6
6,8
8,8
10
Визначення основних параметрів стабілітрона
Основні параметри стабілітрона можна визначити з його вольт-амперної характеристики. Значення Uст. ном , Iст min , Iст max визначаються безпосередньо із зворотної гілки вольт-амперної характеристики (рис.2). Для розрахунку значення rд використовуємо наступний вираз:
,
де – зміна напруги на стабілітроні в режимі стабілізації; – відповідна границя зміни струму стабілізації.
Визначені параметри стабілітрона порівнюють із паспортними даними.
Висновок:
